[发明专利]一种高导热粘胶纤维复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于功能化纤维的制备领域，特别涉及一种高导热粘胶纤维复合材料及其制备方法。本发明提供一种高导热粘胶纤维复合材料，所述复合材料的组分包括粘胶纤维和羟基化氮化硼，其中，羟基化氮化硼的质量为复合材料质量的5～60wt％。本发明所得高填充的导热粘胶维复合材料在纤维的轴向具有可观的导热系数、纤维本身也保持了良好的亲水性能，从而可以赋予织物很好的热传导性能和吸湿性能，为这种导热粘胶纤维在织物方面的实际应用提供了可能。

技术领域：

本发明属于功能化纤维的制备领域，特别涉及一种高导热粘胶纤维复合材料及其制备方 法。

背景技术：

人体热管理，特别是人体降温技术近年来备受关注，它能让人们在炎热的环境中依然能 够感受到丝丝凉意，从而让人们感到身心愉悦。目前人体降温技术主要依赖空调的制冷，它 在制冷的同时需要消耗大量的能量将整个屋子的温度都降下来，不利于可持续发展。相比空 调制冷，通过穿戴功能化的织物将身体局部的温度降下来，是一种非常经济、节能的方式， 受到了研究者的广泛关注。

目前织物的散热主要依赖热辐射、热传导和热交换三种方式。对于目前织物材料如聚酯 纤维、涤纶、腈纶等等，特别是粘胶纤维，它们由于对近红外光没有很好的透过性、本身的 导热系数也很低，所以这类织物的散热主要依赖吸湿、透气的方式，散热效果不佳，在炎热 的环境下给穿戴者带来不舒适感。在不改变纤维吸湿性的前提下，赋予纤维更好的导热性能， 有利于织物将人体产生的热量通过热传导的方式传递到织物的表面，然后通过热交换和热辐 射的方式与外界环境进行散热，从而实现对人体温度的有效管控。

目前国际和国内关于导热织物的研究还处于起步阶段，并且大部分方法中需要不环保的 有机溶剂，且制备方法还无法大规模普及。针对上述缺陷，开发生物可降解的导热粘胶纤维 的大规模的制备方法对于导热织物的实际应用具有重要的意义。

发明内容：

针对上述缺陷，本发明提供了一种高导热粘胶纤维复合材料及其制备方法。本发明的方 法绿色环保、制备工艺简单、对设备要求低、可适用于工业化的扩大生产；所得高填充的导 热粘胶维复合材料在纤维的轴向具有可观的导热系数、纤维本身也保持了良好的亲水性能， 从而可以赋予织物很好的热传导性能和吸湿性能，为这种导热粘胶纤维在织物方面的实际应 用提供了可能。

本发明的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种高导热粘胶纤维复合材料，所述复合材料的 组分包括粘胶纤维和羟基化氮化硼，其中，羟基化氮化硼的质量为复合材料质量的5～60wt％。

进一步，所述高导热粘胶纤维复合材料采用下述方法制得：将粘胶纤维的纤维素溶液与 羟基化氮化硼通过机械搅拌的方式混合均匀，得到分散稳定的纺丝液，然后通过湿法纺丝的 方式制备得到高导热粘胶纤维复合材料。

进一步，上述方法中，机械搅拌的搅拌速率为500～1000rpm。

更进一步，所述粘胶纤维的纤维素溶液采用下述方法制得：用尿素和碱(氢氧化钠或氢 氧化锂)的水溶液低温溶解粘胶纤维的纤维素原料，然后通过多次冻融循环得到无色透明的 纤维素溶液。

进一步，所述羟基化氮化硼采用下述方法制得：在六方层状氮化硼中加入尿素和去离子 水得混合物，然后在室温下通过球磨处理至混合物分散均匀并使六方层状氮化硼被羟基化， 最后除去剩余的尿素和未完全剥离的氮化硼并烘干，得到羟基化改性的氮化硼；其中，六方 氮化硼、尿素和去离子水的用量比为500～20000mg：30～60g：12～24mL。

进一步，上述羟基化氮化硼的制备方法中，室温下球磨处理2～12h。

进一步，上述羟基化氮化硼的制备方法中，所述除去剩余的尿素和杂质并烘干的方法为： 将球磨后的混合物用去离子水稀释，将稀释后的氮化硼溶液在室温下重复进行稀释-超声分散 -离心处理的操作以除去多余的尿素和杂质，然后取下层沉淀烘干。